레이저 용접기의 작동과 레이저의 각 종류별 고유한 특성!

레이저 용접기는 고에너지 빛의 집중 빔을 이용하여 재료를 서로 융합시키는 용접 기계이다.용접할 재료의 표면에 레이저 빛의 집중 빔을 비춰 접촉 지점에서 함께 녹고 융합하도록 강제하는 방식으로 작동합니다.레이저 용접기는 정밀도, 속도, 다기능성으로 상당히 잘 알려져 있어 산업 전반에 걸쳐 다양한 용도에 이상적이다.이들은 고품질 및 정밀한 용접을 요구하는 금속, 고분자 및 기타 재료의 제조 공정에 널리 채용되고 있습니다.

기본 운영 구조를 무너뜨리자:

laser 용접 기계의 작동 구조

1.레이저 발진기는 레이저 빛을 방출하여 기계의 에너지원 역할을 한다

2.이 레이저 빛은 광경로를 따라 이동한다

3.초점장치는 초점렌즈와 마찬가지로 레이저 빛을 스팟 시스템으로 집중시킵니다

4.그런 다음 초점이 맞춰진 레이저 빛이 작업대에 놓인 재료로 향합니다

위의 과정은 기본적인 과정입니다.또한, 용접 부위의 산화 및 질화를 방지하기 위해 차폐용 가스를 분출하는 공정이 추가될 수 있습니다.

5가지 독특한 레이저 유형

위 구조에서 가장 중요한 점은 레이저 빛의 종류입니다.레이저 용접 기계 (Laser welding machines)대략 다음 5가지 유형으로 나눌 수 있다.

· CO2 레이저

· YAG 레이저

파이버 레이저 (섬유 레이저)

· 디스크 레이저 (레이저 디스크)

반도체 레이저 (반도체 레이저)

이것을 분해해서 5가지의 레이저를 설명해보자.

CO2 (이산화탄소) 레이저

CO2 레이저는 가스 레이저 용접의 대표적인 예로 눈에 띕니다.그것의 정의적 특징은 이산화탄소를 매질로 활용하여 빛을 증폭시키는 데 있다.특히, 두께 10 mm 이상의 재료 또는 수십 제곱센티미터 이상의 넓은 면적을 용접할 때 균일하고 고강도의 용접을 수행할 수 있다.또한 수지 등의 용접도 가능하기 때문에 다양한 분야에서 사용되고 있다.

또 다른 특징은 장시간 안정적인 연속 작업이 가능해 대규모 생산 라인에서 연속 작업을 수행할 수 있다는 것이다.CO2 레이저는 주로 자동차 산업에 사용되지만 제조 공정을 발전시키는 데도 중추적인 역할을 합니다.

YAG 레이저

YAG 레이저는 솔리드 스테이트 레이저 용접 기술의 훌륭한 예입니다.가넷 구조를 가진 크리스탈을 매개체로 사용한다.펄스 레이저라는 특성 때문에 작은 시간 간격으로 깜빡임을 반복한다.CO2 레이저보다 파장이 짧기 때문에 금속에 의한 에너지 흡수율이 높고 용접이 쉽다.

또한, 일관성과 레이저 확산 성능이 뛰어나고, 레이저 광 수집 및 확산이 우수해 사용이 간편하다.이러한 특성으로 인해 용접 정밀 부품 및 섬세한 작업에 적합합니다..YAG 레이저는 주로 의료기기 제조에 사용된다.

Fiber Laser

파이버 레이저는 고체 상태 레이저의 일종으로 광섬유를 매질로 사용합니다.그 놀라운 효율은 빛을 가느다란 섬유 안에 가둔 다음 증폭시키는 데서 나오는데, 유난히 깨끗한 용접이 가능합니다.

파장이 짧고 지점을 좁힐 수 있는 기능을 갖춘 파이버 레이저는 높은 에너지 밀도를 자랑하여 알루미늄이나 구리와 같이 반사가 잘 되는 재료에 깊이 침투하는 것을 용이하게 합니다.이종 금속을 함께 용접하는 데 쓰이기도 한다.

비접촉, 고속 용접과 빔 초점을 자동으로 설정할 수 있는 기능 등 자동화의 용이성도 매력적인 특징이다.또한, 절단, 화상 제거, 클리너 기능을 갖춘 핸디 (핸드) 토치 타입과 타입 등 다양한 제품이 출시되는 경향이 있다.파이버 레이저는 일반 산업 제품에 널리 사용되고 있습니다.

Disc Laser

디스크 레이저는 고체 상태의 레이저의 한 종류입니다.이테르븀 등의 희토류 원소가 도핑된 결정을 매질로 사용한다.

이러한 레이저는 고체 상태 레이저에서 발견되는 일반적인 문제, 즉 용접 정확도의 저하를 극복하기 위한 목적으로 설계되었습니다.전통적인 고체 상태 레이저는 작동 중 발생한 열이 레이저 결정체의 온도 분포를 고르지 않게 하여 열 렌즈 효과로 이어지는 문제에 부딪힙니다.이 효과는 크리스탈의 굴절률이 렌즈의 굴절률과 유사하게 동작하여 레이저 초점력이 감소하기 때문에 발생합니다.

디스크 레이저는 레이저 결정을 얇은 디스크 모양으로 만들고 후면에 히트 싱크를 부착함으로써이 문제를 해결하므로 이전의 솔리드 스테이트 레이저보다 용접 정확도가 높습니다.디스크 레이저는 일반적으로 항공 우주 산업에서 사용됩니다.

Semiconductor Laser

반도체 레이저는 고체상태 레이저의 한 종류이다.매체로는 주로 반도체 소재가 사용된다.다이오드 레이저 또는 레이저 다이오드와 같은 다른 용어로도 알려져 있습니다.

반도체 레이저를 차별화하는 것은 독특한 열원, 즉 전류가 반도체를 통과할 때 발생하는 레이저 빛이다.램프를 자극 (공급) 원으로 사용하지 않기 때문에 제한된 공간에서도 사용할 수 있다.

그것은 또한 매우 상세한 용접 작업에 적합합니다.반도체 레이저는 일반적으로 전자 제품 제조에 사용됩니다.